24210

ИССЛЕДОВАНИЕ АРИФМЕТИЧЕСКИХ СУММАТОРОВ

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Многоразрядный сумматор создается на базе одного полусумматора и п полных сумматоров. Схемы полусумматора а и полного сумматора б. Задание на подготовку к работе Изучить принцип работы полусумматора. Контрольные вопросы Изобразите схему полусумматора и объясните его работу Изобразите схему полного сумматора и объясните его работу Изобразите схему трехразрядного сумматора и объясните его работу Поясните смысл функции Si=A1 Bi Ci .

Русский

2013-08-09

79 KB

28 чел.

Лабораторная работа № 9

исследование АРИФМЕТИЧЕСКИХ СУММАТОРОВ

Цель работы: закрепить теоретические знания, полученные при изучении арифметических сумматоров. Исследовать структуру и логику функционирования сумматоров.

 Используемое оборудование и средства: персональный компьютер, программа Electronics Workbench.

Работа выполняется студентами за два часа аудиторных занятий.

Краткие теоретические сведения

Арифметические сумматоры являются составной частью так называемых арифметико-логических устройств (АЛУ) микропроцессоров (МП). Они используются также для формирования физического адреса ячеек памяти в МП с сегментной организацией памяти. В программе EWB арифметические сумматоры представлены в библиотеке Comb`I двумя базовыми устройствами, показанными на рис. 1: полусумматором и полным сумматором. Они имеют следующие назначения выводов: А, В — входы слагаемых, ∑ — результат суммирования, С0 — выход переноса, Ci -вход переноса. Многоразрядный сумматор создается на базе одного полусумматора и п полных сумматоров. В качестве примера на рис. 2 приведена структура трехразрядного сумматора. На входы Al, A2, A3 и Bl, B2, ВЗ подаются первое и второе слагаемые соответственно, а с выходов Sl, S2, S3 снимаются результаты суммирования.

Рис. 9.1. Схемы полусумматора (а) и полного сумматора (б).

Рис. 9.2.   Трехразрядный сумматор.

Задание на подготовку к работе

  1.  Изучить принцип работы полусумматора.
  2.  Изучить принцип работы полного сумматора.
  3.  Изучить порядок выполнения работы и подготовить необходимые схемы и таблицы.

Контрольные вопросы

  1.   Изобразите схему полусумматора  и объясните его работу
    1.   Изобразите схему полного сумматора  и объясните его работу
    2.   Изобразите схему трехразрядного сумматора  и объясните его работу
    3.   Поясните смысл функции Si=(A1   Bi)    Ci .

Порядок выполнения работы

  1.  Изучите логический преобразователь и генератор слова [9].
  2.  Исследование внутренней структуры и логики функционирования сумматоров.

Изобразите схему полусумматора, состоящего из логических элементов «Исключающее ИЛИ» и «И». Напишите булево выражение и составьте таблицу, поясняющую работу схемы.

Проверьте результаты выполненной вами работы. Для этого соберите схему рис. 3а.

После подключения полусумматора к преобразователю согласно рис. 3,а последовательно нажимая кнопки  получаем таблицу истинности и булево выражение. Сравнивая полученные данные с результатами исследования базовых логических элементов, приходим к выводу, что при подключении вывода полусумматора к зажиму OUT преобразователя (как показано на рис. 3, а) он выполняет функции элемента «Исключающее ИЛИ». Подключив клемму OUT преобразователя к выходу С0 полусумматора и проделав аналогичные действий приходим к выводу, что в таком включении полусумматор выполняет функции элемента И. Следовательно, эквивалентная схема полусумматора имеет вид, показанный на рис. 4. Сравните эту схему с разработанной вами схемой.

  1.  Исследование четырехразрядного арифметико-логического устройства.

Соберите схему рис. 5. Настройте генератор слова как показано на рис. 6. Показанная на рис. 5 схема включения ИМС соответствует режиму сумматора без переноса. Значения четырехразрядных операндов А и В на входе задаются с помощью генератора слова и в шестнадцатеричном коде отображаются одноименными алфавитно-цифровыми индикаторами. На выходах F0...F3 результат суммирования отображается индикатором F. Изменяя состояния сигналов на управляющих входах, можно промоделировать большинство функций АЛУ, используемых в микропроцессорах. Режимы работы генератора слова в схеме на рис. 5 и его кодовый набор показаны на рис. 6.

                                                      а)        б)

Рис. 9.3.    Схемы подключения полусумматора (а) и полного сумматора (б) к логическому преобразователю.

Рис. 9.4.    Структура библиотечного полусумматора.

Рис. 9.5.   Схема включения ИМС 74181 в режиме сумматора без переноса.

Рис. 9.6   Настройка генератора слова для схемы на рис. 5.

4)  Выясните внутреннюю структуру полного сумматора, пользуясь схемой его подключения к логическому преобразователю на рис. 3 и принимая во внимание методику решения аналогичной задачи для полусумматора.

5)  Используя опыт работы со схемой на рис. 5, подключите ко входам трехразрядного сумматора на рис. 2 генератор слова, а к выходам – алфавитно-цифровой индикатор с дешифратором и проверьте правильность его функционирования.

6)   Проверьте работу ИМС 74181 в режиме сумматора с переносам (на вход CN подайте сигнал логического нуля).

7) Используя осциллограф, просмотрите и зарисуйте сигналы на входах и выходах ИМС 74181 в режиме суммирования с переносом и поясните работу сумматора.

Содержание отчета

  1.  Название и цель лабораторной работы.
  2.  Схемы проводимых исследований.
  3.  Наименование каждого пункта исследования и полученные результаты

(таблицы и графики) по каждому пункту  исследования.

  1.  Выводы по результатам исследований.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

5871. Организация защиты личного состава формирований ГО и РСЧС при проведении АСДНР 121 KB
  Организация защиты личного состава формирований ГО и РСЧС при проведении АСДНР Учебные цели: 1. Изучить основные мероприятия, осуществляемые руководителями (командирами) формированиям ГО и РСЧС по организации обеспечения защиты личного состава...
5872. Формальные методы спецификации программ 431.5 KB
  В предлагаемом учебном пособии рассматриваются два основных метода формального описания программных систем: метод алгебраических спецификаций и метод типизированных машин абстрактных состояний. Первый метод предназначен для описания статических аспе...
5873. Асинхронная машина. Общие понятия 1.07 MB
  Асинхронная машина. Общие понятия. Асинхронная машина это электрическая машина переменного тока, частота вращения ротора которой отличается от частоты вращения основной гармонической магнитного поля воздушного зазора. Частота вращения основной гармо...
5874. Проблема правонарушений в юридической науке 134 KB
  Выбирая тему курсовой работы, мы, прежде всего, руководствовались тем, насколько она актуальна для нашего времени. На сегодняшний день проблема правонарушений остается в юридической науке столь же сложной и противоречивой, как и ранее. Ее а...
5875. Источники и показатели монопольной власти 141 KB
  Проблемы монополизации хозяйственной жизни, конкуренция на рынке привлекают сегодня не только специалистов, но и широких слоев населения. С начала 1990-х гг. эти проблемы остро стали перед Республикой Беларусь. Без принятия твёрдых и послед...
5876. Обработка сообщений клавиатуры, мыши, таймера 161 KB
  Обработка сообщений клавиатуры, мыши, таймера При создании приложений рекомендуется реализовать все функциональные возможности программы не только с помощью мыши, но и с помощью клавиатуры. Синхронизация событий клавиатуры Приложение узнает о нажати...
5877. Стили классов окон и оконные стили, Различные метрики Windows, Управление окнами Windows 133.5 KB
  Стили классов окон и оконные стили, Различные метрики Windows, Управление окнами Windows Рассмотрим различные типы окон, которые может создать приложение Windows. На базе одного класса окна приложение может создать несколько окон. Все эти окна могут...
5878. Электростатика. Сила электрического взаимодействия 91.5 KB
  Электростатика. Сила электрического взаимодействия. Сила электрического взаимодействия действует на расстоянии. Постулаты (факты, которые нельзя доказать). Существует некое количество, называемое зарядом, которое определяет взаимодействие тел...
5879. Основы безопасности жизнедеятельности в сфере государственно-правовых отношений 452.5 KB
  Брак и семья, основные понятия. Условия и порядок заключения брака. История создания Вооруженных Сил РФ, ее связь с историей и становлением Российского государства. Вопрос 1 Семья - это группа людей, связанных браком, кровным...